基于双向流固耦合的航行体高速入水研究

作     者：鱼怡澜 施瑶 潘光 YU Yilan;SHI Yao;PAN Guang

作者机构：西北工业大学航海学院西安710072 西北工业大学无人水下运载技术重点实验室西安710072 

出 版 物：《中国造船》 (Shipbuilding of China)

年 卷 期：2024年第65卷第1期

页      面：166-175页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金项目(U21B2055,52171324) 基础科研项目(JCKY2021607B031,JCKY2021206B012) 中央高校基本业务费项目(3102019JC006) 

主　　题：高速入水 流固耦合 空泡 冲击载荷 

摘      要：基于弹性体假设对直径为0.533m、以100m/s速度入水的航行体建立了高精度流固双向耦合数值模型,并试验验证了该数值模型的有效性。进行了不同角度的入水仿真,获得空泡及载荷的演变规律。主要结论如下:随着入水角减小,喷溅水幕的闭合时间推迟,空泡非对称性加剧;弹性体在入水时承受的冲击载荷峰值小于刚性体,且呈振荡衰减趋势;航行体应力峰值呈圆环形分布,应力在入水初期出现峰值并振荡衰减,而且在尾部出现应力集中;斜入水时,应力分布及头部纵向变形不对称。随着入水角的增大,应力和应变的峰值增大,应力波传播时间缩短。